Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lebensdauer e-Ink Display


von Mike (Gast)


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Ich suche ein Display für eine Art Word-Clock. Anders als die käuflichen 
Uhren soll die Zeit auf einem Grafikdisplay angezeigt werden und nicht 
durch hinterleuchtete Felder. Die Uhr soll die Uhrzeit als Text 
anzeigen: "Es ist fünf Minuten vor halb zwölf". Ein e-ink-Display 
https://www.waveshare.com/7.5inch-e-paper-hat.htm wäre bestens geeignet, 
da der Text nur alle 5 Minuten geändert werden muss und rein rechnerisch 
ein Batteriebetrieb möglich wäre. Die Updatedauer im Sekundenbereich 
würde bei dieser Anwendung nicht stören. Idealerweise würde per 
Teilupdate die Minutenzahl sogar alle 60 Sekunden gewechselt. Dies geht 
bei vielen Displays in Sekundenbruchteilen.

Ich frage mich nur, wie hoch die Lebensdauer von e-Ink Displays ist. Die 
Hersteller schweigen sich darüber leider aus. Irgendwo habe ich den Wert 
von 10^7 Zyklen gelesen, was für Jahrzehnte reichen soll. Andererseits 
gibt es Berichte, dass bereits nach einem Jahr "Einbrenneffekte" 
auftreten und die weißen Flächen allmählich ergrauen.

von Harald A. (embedded)


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So richtig wird Dir keiner etwas zur Haltbarkeit voraussagen können. Was 
mich beim e-ink für eine Uhr stören würde wären diese nervigen 
Refreshzyklen. Du kennst das bestimmt von anderen eink Displays, da gibt 
es doch dieses hell-dunkel Flackern des gesamten Screen. Könnte mir 
vorstellen, dass das im erweiterten Seefeld ziemlich nervt.

Bzgl. der Einbrenneffekte könnte man ja vlt. den Text immer leicht 
verschieben, dass sozusagen jedes Pixel mal etwas tun muss - wobei auf 
einem 7“ nicht so viele Möglichkeiten bleiben.

von Klaus (Gast)


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Ein "Einbrennen" ist prinzipbedingt nicht möglich. Was aber störend sein 
kann ist das "Ghosting", wenn man nur einzelne Bereiche des Displays 
updatet ohne es davor ganz zu löschen.

von Wolfgang (Gast)


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Klaus schrieb:
> Ein "Einbrennen" ist prinzipbedingt nicht möglich.

Was heißt das?
Weißt du, wie resistent das Material der Kügelchen gegen Degeneration 
durch UV-Belastung ist?

von Frank (Gast)


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Harald A. schrieb:
> Refreshzyklen

Reicht zweimal am Tag nach meinen Tests mit genau dem selben Ziel.
Solange das Display nicht neu initialisiert werden muss (Sleep Mode 
verwenden) ist es dann nicht allzu "verschmutzt". Man kann ja auch nur 
partiell refreshen, wenn es zu schmutzig wird an der Textstelle.

Harald A. schrieb:
> Einbrenneffekte

Das würde ich ehr in der Kategorie der UV-Strahlung ablegen.

Mike schrieb:
> inutenzahl sogar alle 60 Sekunden

Sekunden konnte ich auch hochzählen, partiell geupdatet kein Problem.

von Olaf (Gast)


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> Refreshzyklen. Du kennst das bestimmt von anderen eink Displays, da gibt
> es doch dieses hell-dunkel Flackern des gesamten Screen.

Schau dir mal aktuelle einks an. Ich will nicht sagen das dies komplett 
weg ist, aber die haben sich erheblich weiter entwickelt. Auf meinem 
Note Air kann ich mittlerweile Videos bei Youtube kucken, okay, sieht 
dann etwa aus wie Opas SW-Fernseher in den 70ern, aber das ist weit weg 
von dem was mal zu Anfang war.

Die Frage ist natuerlich welche Entwicklungsstufe man bekommt wenn man 
ein moeglichst billigest eink in China kauft.

Olaf

von Thomas F. (thf)


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Ich habe das 7.5" schwarz/rot Display von Waveshare seit gut 3 Jahren 
für Wetterdaten und Müllkalender im Einsatz. Update wird per 
Differenz-Schwelle und max. Zeit getriggert. So komme ich auf ca. 100 
Updates am Tag. Bisher sehe ich noch keinen Verschleiß.

von A. M. (annell)


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btw. was kostet eigentlich so ein Display in der breiten Masse?
Ich sehe immer in der Metro diese Schilder...da frage ich mich was das 
ganze kostet?

von Harald A. (embedded)


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Olaf schrieb:
> Schau dir mal aktuelle einks an. Ich will nicht sagen das dies komplett
> weg ist, aber die haben sich erheblich weiter entwickelt.

Okay, da kann sich natürlich viel getan haben. Ich denke immer nur an 
das Kindle Paperwite (ca. 4 Jahre alt), wo man im Dunkeln den Refresh 
sogar durch geschlossene Augenlider wahrnehmen kann, wenn die Partnerin 
nebenan noch etwas liest.

von Paul F. (zwanni)


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Ich hatte ein ePaper 5 Jahre als SmartHome Dashboard im Einsatz mit 
updates im 15min Intervall, also ca. 175000 Zyklen, ohne irgendwelche 
sichtbaren Veränderungen. Es wurde nur ausgetauscht, weil ich jetzt ein 
POE betriebenes RAW ePaper mit <1s Refreshrate benutze. Würde mir da 
also erstmal keine Sorgen machen, eine auffällig geringe Lebenserwartung 
sehe ich hier nicht.

von Mike (Gast)


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Das klingt ja sehr ermutigend.
Ich werde es mal mit dem kleineren 4.2" Display probieren. Allerdings 
unterstützt der Code von Waveshare wohl kein partielles Update. Ich 
werde also selbst Hand an die Treiberprogrammierung anlegen müssen. Ich 
beiße mich gerade durch die Datenblätter von Waveshare. Leider ist da 
vieles nur knapp und unvollständig beschrieben. Insbesondere der Sinn 
und Zweck der Lookup-Tables (LUT) erschließt sich mit noch nicht. Gibt 
es da Literatur mit einer ausführlicheren Beschreibung?

von Horst M. (horst)


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Mike schrieb:
> Insbesondere der Sinn und Zweck der Lookup-Tables (LUT) erschließt sich mir noch 
nicht.
> Gibt es da Literatur mit einer ausführlicheren Beschreibung?

Für jedermann natürlich nicht. In den LUTs steckt ja das Know How des 
Herstellers.
Mit NDA und finanzieller Unterfütterung ist vmtl. einiges drin, aber das 
ist nix für den Hobbyisten.
Für das 4.2" Waveshare-Display kannst Du mal einen Blick in diesen 
Beitrag werfen: Beitrag "Digitaler Bilderrahmen, ePaper, Batteriebetrieb, portabel"
Das Gerät läuft übrigens seit Mitte 2018 quasi jeden Tag (solange es 
hell ist bzw. morgens unter der Schreibtischlampe) und zeigt alle 2 
Minuten ein neues Bild an. Irgendeine Abnutzung ist bislang nicht 
erkennbar.

von someone else (Gast)


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Meine Erfahrung ist die, dass man eigentlich jedes halbwegs moderne 
E-Ink Display irgendwie wieder hinbekommt, wenn man es ein paar mal 
zwischen weiß und schwarz flackern lässt. Die Frage ist eher, wie oft 
man dies machen muss und wie schnell die Zyklen zwischen weiß und 
schwarz sind, denn genau in diesem Bereich gab es die meisten 
Fortschritte.

Wegen dem teilweisen Update. Ich kenne die Ansteuerung der Waveshare 
E-Ink Displays nicht. Was erwarten die eigentlich für Daten? Eine Bitmap 
zum anzeigen?

von Name: (Gast)


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Mike schrieb:
> Ich frage mich nur, wie hoch die Lebensdauer von e-Ink Displays ist. Die
> Hersteller schweigen sich darüber leider aus. Irgendwo habe ich den Wert
> von 10^7 Zyklen gelesen, was für Jahrzehnte reichen soll. Andererseits
> gibt es Berichte, dass bereits nach einem Jahr "Einbrenneffekte"
> auftreten und die weißen Flächen allmählich ergrauen.

Also mein Ebook-Reader mit E-Ink Display ist Baujahr 2010. Und das 
Display hat sich nicht verändert. Und ich habe ihn sehr viel verwendet.

Natürlich ist Ebook nicht die härteste Anwendung, trotzdem.
Interessanterweise lebt auch der Akku noch.

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Wir haben seit über 10 Jahren ca 50 Türschilder an Besprechungsräumen 
etc. im Einsatz. Keine Probleme.
Ist wohl aber auch kein “Geiz ist Geil” Modul.

von Jan H. (jan_h74) Flattr this


Angehängte Dateien:

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Ich verwende diese e-paper in einen GPS-logger / Anzeige für 
speedsurfing. Nach ca 100 Std met jeden sekunde eine update sind die 
noch OK.
Mehr info ueber das Project : 
https://docs.google.com/document/d/1j86kj3bNMID3sHCRT7QTYyrL7IHeQnGPec1LajsDfB4/edit?usp=sharing

von Harald A. (embedded)


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Jan H. schrieb:
> Ich verwende diese e-paper in einen GPS-logger / Anzeige für
> speedsurfing.

Sieht sehr gut aus!

von Mike (Gast)


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someone else schrieb:
> Wegen dem teilweisen Update. Ich kenne die Ansteuerung der Waveshare
> E-Ink Displays nicht. Was erwarten die eigentlich für Daten? Eine Bitmap
> zum anzeigen?

Ich habe mir jetzt mal das 4.2" Waveshare-Display mit 3 Farben 
(schwarz-weiß-rot) kommen lassen. Die Dokumentation ist leidlich 
verständlich, leider in Kochrezeptform ohne den technischen Hintergrund 
zu erläutern.
https://www.waveshare.com/wiki/4.2inch_e-Paper_Module

Zum Glück ist der Sourcecode des Treibers dabei und recht simpel 
gestrickt und man kann die grundsätzliche Ansteuerung daraus ablesen. 
Partial Update wird da nicht gemacht, sondern bei jeder Änderung der 
komplette ans Display Screeninhalt geschickt. Die Daten sind als zwei 
Arrays @300x400 bits organisiert, ein Bitmap für weiß, das andere für 
rot.
Der Code ist für meine Zwecke allerdings unbrauchbar, da er den 
Controller mehrere Sekunden blockiert, während das Display aufgefrischt 
wird. Ich werde ihn als Zustandsautomaten umschreiben, so dass der 
Controller während der Wartezeit noch etwas anderes tun kann.

BTW: Das Display hat eine Busy-Leitung, die auf Low gezogen wird, wenn 
es beschäftigt ist. Das Busy-Flag kann aber auch über ein SPI-Kommando 
abgefragt werden. Ich würde gerne den Portpin für BUSY einsparen und 
mich auf die Software verlassen. Merkwürdigerweise tut das der 
Beispielcode aber nicht.

von Harald A. (embedded)


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Nur ganz grundsätzlich: Du möchtest den zusätzlichen Portpin für Busy 
einsparen. Ich kenne das von unzähligen anderen Peripheriebausteinen: 
Wenn man an genau solchen Punkten spart, schießt man sich gerne ins 
eigene Knie. Irgendwie geht das auch alles über Klimmzüge, schöner und 
einfacher wäre aber oft die Spendierung eines Portpins gewesen. Es ist 
halt ein Unterschied in der SW, ob man auf ein einfaches Digitalsignal 
schaut oder erst eine irgendwie geartete SPI-Prozedur bemühen muss.

von Jan H. (jan_h74) Flattr this


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Mike schrieb:

> Der Code ist für meine Zwecke allerdings unbrauchbar, da er den
> Controller mehrere Sekunden blockiert, während das Display aufgefrischt
> wird. Ich werde ihn als Zustandsautomaten umschreiben, so dass der
> Controller während der Wartezeit noch etwas anderes tun kann.

Ich hatte das auch bemerkt, die libs für e-paper sind scheinbar 
blocking. Aber when ihre controller das kan, ist freertos eine gutes 
alternatif : e-paper ansteuerung ist in eine separate thread und 
blockiert die andere ablaufe nicht mehr. Mit eine ESP32 geht das prima !

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